薛玉娟

摘? ?要：隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的深入應(yīng)用，環(huán)保監(jiān)測方面也逐漸開始使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，針對大氣污染的現(xiàn)狀，結(jié)合科學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，本文以大數(shù)據(jù)技術(shù)為研究背景，通過現(xiàn)代化的科技手段，對環(huán)境質(zhì)量進行監(jiān)測，為建立一種成本較低、系統(tǒng)配置靈活、可靠性更高的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測;設(shè)計思想

隨著計算機科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)將會成為21世紀最大的力量之源。目前，大數(shù)據(jù)已成為我國的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，正在朝著全球生產(chǎn)、流通、分配及消費和各個環(huán)節(jié)全面滲透。

1? ? 大數(shù)據(jù)技術(shù)概述

1.1? 大數(shù)據(jù)的概念

早在20世紀90年代，“大數(shù)據(jù)”的概念便出現(xiàn)了，只是人們并沒有給予太多的關(guān)注，再加上當時網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)還沒有大面積普及，所以大數(shù)據(jù)在當時并沒有特別重大的意義。直到2011年有一家叫麥肯錫的美國咨詢公司發(fā)布了一篇關(guān)于“大數(shù)據(jù)”的報告，“大數(shù)據(jù)”才被人們熟知。至此，人們開始對“大數(shù)據(jù)”進行研究，意識到“大數(shù)據(jù)”的重要性，才意識到“大數(shù)據(jù)”的價值和意義。

關(guān)于“大數(shù)據(jù)”的定義眾說紛云，有的科研機構(gòu)給大數(shù)據(jù)下的定義是：大數(shù)據(jù)就是一個龐大的信息庫，這個信息庫增長速度非?？欤畔⒌膬?nèi)容也是多元化的，對些龐大的信息進行研究分析可以獲取非常重要的資訊，從而有助于公司或企業(yè)作出更有利的決策指導(dǎo)。而麥肯錫咨詢公司則認為：大數(shù)據(jù)就是在一定時間內(nèi)使用過去的信息處理工具無法完成的數(shù)據(jù)的集合。不管是給“大數(shù)據(jù)”作出何種定義，對人們來說，其表現(xiàn)的功能是一樣的，都可以用3個層次來給予描述，如圖1所示。

1.2? 大數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍

大數(shù)據(jù)本身只是一大堆的數(shù)據(jù)，只有對這些巨大的數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，才能讓大數(shù)據(jù)體現(xiàn)它的巨大功效。大數(shù)據(jù)可以毫不夸張地比喻成網(wǎng)絡(luò)的新石油，數(shù)字世界的新幣種。一此大型網(wǎng)絡(luò)公司已經(jīng)將大數(shù)據(jù)應(yīng)用得非常成熟，比如亞馬遜公司，通過對大數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，可以非常有針對性地客戶推薦客戶需要的書籍，當然這些其實通過收集客戶搜索的關(guān)鍵詞歷史記錄和客戶購買產(chǎn)品的歷史記錄來實現(xiàn)的。其實，我們國內(nèi)的淘寶、京東在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面做得也是比較成熟的，特別是淘寶網(wǎng)，當我們打開淘寶網(wǎng)的時候就會彈出給我們推薦一些我們可能需要的產(chǎn)品，這些推薦的產(chǎn)品正是通過收集我們在淘寶網(wǎng)上的搜索關(guān)鍵詞以及曾經(jīng)的購物歷史記錄，來選擇的推薦產(chǎn)品，這就是典型的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，當然我們的個人信息及隱私也因此而暴露給商家，如果商家不能給我們做好安全保密工作，將會給我的生活帶來非常巨大的麻煩。當然，這些只是大數(shù)據(jù)在電商企業(yè)當中的應(yīng)用，除此以外，大數(shù)據(jù)在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。

2? ? 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)

一個完整的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，需要提前對其功能模塊進行設(shè)計和研究?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的業(yè)務(wù)拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。

由圖2我們可以看出，這個基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)主要分為3個業(yè)務(wù)拓撲模塊，一個是環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，主要是由軟件組成;一個是通信系統(tǒng)，主要完成數(shù)據(jù)之間的相互溝通和交流，主要是由通信硬件組成，另一個是硬件采集系統(tǒng)，主要完成各項數(shù)據(jù)的收集工作，主要是由相關(guān)的監(jiān)測站提供的監(jiān)測硬件組成。

2.1? 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的需求分析

為了實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的功能，環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)需要具備以下幾個模塊，如圖3所示。

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)功能模塊需求，我們可以分析出在數(shù)據(jù)通信方面的需求分析，比如數(shù)據(jù)的通信流程及通信過程中的安全問題以及數(shù)據(jù)訪問的安全問題等都是需要提前進行需求分析的。另外數(shù)據(jù)的存儲也需要進行詳細的需求分析，比如隨著時間的推移，存儲的數(shù)據(jù)會越來越多。如何保存這些數(shù)據(jù)是我們必須要考慮的問題，另外，在保存過程中還得注意數(shù)據(jù)的安全性及是否存在其他無法估計到的問題。所以，數(shù)據(jù)的存儲一定要具備很高的穩(wěn)定性和可靠性，否則一定會影響到整個環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)的分析需求也是非常重要的，我們正是依靠數(shù)據(jù)的分析結(jié)果來判斷環(huán)境是否受到了污染。

2.2? 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計如圖4所示，由兩部分組成，一部分是應(yīng)用子系統(tǒng)，另一部分是數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)，各自實現(xiàn)自己要完成的任務(wù)。

一套完整的系統(tǒng)必須至少包括兩個方面：一個是應(yīng)用方面，一個是數(shù)據(jù)方面。本研究提到的基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)正是由這兩個部分組成的，其中應(yīng)用方面即應(yīng)用子系統(tǒng)，主要是由數(shù)據(jù)應(yīng)用層來完成的。而另一方面數(shù)據(jù)方面則是由數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)來完成的。其中在數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)中，又包括多個層次組成，位于最上層的是數(shù)據(jù)訪問層，這一層主要涉及用戶的訪問安全問題，比如用戶的登錄名和密碼設(shè)置的問題。第二層是混合存儲層，這一層主要用于對大量數(shù)據(jù)的存儲，在這一層主要涉及數(shù)據(jù)存儲的安全問題，比如數(shù)據(jù)儲存介質(zhì)的安全問題。第三層是數(shù)據(jù)預(yù)處理層，在這一層主要是針對采集到的原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，從而將一些無用的數(shù)據(jù)直接排除掉。第四層是源數(shù)據(jù)文件的儲存層，在這一層存放著最原始的源數(shù)據(jù)，需要考慮到有足夠的存儲空間。最下面一層是數(shù)據(jù)通信層，在這一層主要是通信介質(zhì)在工作，要保證數(shù)據(jù)通信的安全性和完整性。

3? ? 結(jié)語

一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計思想呼之欲出，本研究對環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計思想進行了簡單的分析，還需要大量的時間和精力來對這個環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的問題進行深入的研究，爭取開發(fā)出來一套適合目前形勢的環(huán)境監(jiān)測軟件，為環(huán)境保護提供較有力的數(shù)據(jù)分析和指導(dǎo)作用。

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